高考物理总复习第7章恒定电流实验九测绘小灯泡的伏安特性曲线课件

答案 (1)A1 R2 (2)A
2.用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将如图 所示实物连线成为实验电路。 微安表μA(量程200 μA，内阻约200 Ω)； 电压表V(量程3 V，内阻约10 kΩ)； 电阻R0(阻值约20 kΩ)； 滑动变阻器R(最大阻值50 Ω，额定电流1 A)； 电池组E(电动势3 V，内阻不计)； 开关S及导线若干。
解析 (1)根据P＝I2R，估算灯泡的电流大约 是600 mA，因此电流表应选A2；本实验要描 绘出灯泡的U－I图线，需要测量多组数据， 因此滑动变阻器应接成分压式，所以应选阻 值较小的R1；小灯泡电阻不大，电流表应外 接；电路图如图所示。 (2)如图所示
(3)由P＝UI＝0.75 W，再结合图象可知U额＝2.60 V；大于1.23 V 的原因是由于灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随 温度升高而变大)。 答案 (1)电路原理图见解析图 A2 R1 (2)见解析图 (3)2.60(2.50～2.60) 灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡 电阻随温度升高而变大)
负载R上电压 调节范围
R＋ER0≤I≤ER
负载R上电流
调节范围
闭合S前触头 位置
0≤I≤RE b端
0≤U≤E a端
串、并联关系 不同
分压电路调节 范围大
分压电路调节 范围大
都是为了保护 电路元件
1.图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知 小灯泡额定电压为2.5 V。
(1)完成下列实验步骤： ①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器 ________(填“左端”或“右端”)的接线柱； ②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，________； ③断开开关，……根据实验数据作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。 (2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。
2.以下是“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤： A.闭合开关，调节滑片位置，记下每次调节时电流表、电压表 的一组示数I、U，测出若干组数据。 B.将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、 电源、开关正确连接成电路，滑动变阻器采用 分压式接法，如图所示。 C.调节滑片，使闭合开关前滑片处于滑动变阻 器的最左端。 D.按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来， 得出小灯泡的伏安特性曲线。
④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的 以上。 ⑤从便于操作来考虑，限流式接法要选用与待测电阻相近的滑 动变阻器，分压式接法要选用小阻值滑动变阻器。
2.电流表、电压表测电阻两种方法的比较选择
电流表内接法 电流表外接法
电路 图
R 测＝UI测测＝Rx＋RA＞Rx， 测量值大于真实值
误差 原因
电流表分压 U测＝Ux＋UA
2019/5/23
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考点一 实验原理及基本操作
1.实验器材的选择
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(1)原则：①安全；②准确；③操作方便。
(2)具体要求：
①电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流。干电池
中电流一般不允许超过0.6 A。
②用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流。
③电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值。
(1)以上各步骤中存在错误或不足的是_________。应如何改正？ _________________________________________________________ 。 (2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来_________。 答案 (1)D 应将各点用平滑的曲线连接起来 (2)BCAD
(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出
上述器材中，电流表选择
(填“A1”或“A2”)；滑动变
阻器选择
(填“R1”或“R2”)。
(2)在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当 电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现灯 泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中。
进行实验。
解析 (1)灯泡的规格为“3.6 V，1.2 W”，则灯泡的额定电流 I ＝1 3 A＝333 mA，灯泡的电阻 Rx＝10.8 Ω，观察所给器材的规 格，电流表应该用量程为 350 mA 的 A1，测量灯泡的伏安特性 曲线，小灯泡的电压和电流需要从零调起，所以滑动变阻器应 该用分压式接法，所以用 R2。 (2)据 R2 x＝10.82<RARV＝5 000，所以电流表应用外接法，所以实 验电路要选择 A 图。
考点二 电路设计、实物连线及数据处理
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1.电学实验电路设计的思路与方法 (1)首先应明确题目的要求，看清题目要求测定什么物理量，验 证、探究什么物理规律，或要求设计达到何种标准的电路等。 其设计原则是：安全、方便、经济。 (2)测量电路的选择。 (3)控制电路的选择。
下列情况下滑动变阻器应采用分压接法 ①题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够。 ②题设条件中的滑动变阻器的最大阻值远小于被测电阻或电路 中串联的其他电阻的阻值。 ③题设要求回路中某部分电路两端的电压从零开始连续变化。
直流电源E(电动势4.5 V，内阻不计)
电压表V(量程5 V，内阻约为5 kΩ)
电流表A1(量程350 mA，内阻约为1 Ω)
电流表A2(量程150 mA，内阻约为2 Ω)
滑动变阻器R1(阻值0～200 Ω)
滑动变阻器R2(阻值0～10 Ω)
(1)实验中电流表应选
，滑动变阻器应选
；
(填写器材代号)
(2)如图所示，以下的四个电路中应选用
3.实验结果与数据分析 (1)结果：描绘出的小灯泡灯丝的伏安特性曲线不是直线，而 是向横轴弯曲的曲线。 (2)分析：曲线向横轴弯曲，即斜率变小，电阻变大，说明小 灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大。
1.某学习小组要描绘一个标有“3.6 V，1.2 W”的小灯泡的伏安
特性曲线，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：
编后语
• 同学们在听课的过程中，还要善于抓住各种课程的特点，运用相应的方法去听，这样才能达到最佳的学习效果。 • 一、听理科课重在理解基本概念和规律 • 数、理、化是逻辑性很强的学科，前面的知识没学懂，后面的学习就很难继续进行。因此，掌握基本概念是学习的关键。上课时要抓好概念的理解，
同时，大家要开动脑筋，思考老师是怎样提出问题、分析问题、解决问题的，要边听边想。为讲明一个定理，推出一个公式，老师讲解顺序是怎样的， 为什么这么安排？两个例题之间又有什么相同点和不同之处？特别要从中学习理科思维的方法，如观察、比较、分析、综合、归纳、演绎等。 • 作为实验科学的物理、化学和生物，就要特别重视实验和观察，并在获得感性知识的基础上，进一步通过思考来掌握科学的概念和规律，等等。 • 二、听文科课要注重在理解中记忆 • 文科多以记忆为主，比如政治，要注意哪些是观点，哪些是事例，哪些是用观点解释社会现象。听历史课时，首先要弄清楚本节教材的主要观点，然 后，弄清教材为了说明这一观点引用了哪些史实，这些史料涉及的时间、地点、人物、事件。最后，也是关键的一环，看你是否真正弄懂观点与史料间 的关系。最好还能进一步思索：这些史料能不能充分说明观点？是否还可以补充新的史料？有无相反的史料证明原观点不正确。 • 三、听英语课要注重实践 • 英语课老师往往讲得不太多，在大部分的时间里，进行的师生之间、学生之间的大量语言实践练习。因此，要上好英语课，就应积极参加语言实践活 动，珍惜课堂上的每一个练习机会。
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V
0.20
0.60 0
2.70
I/mA 80 155 195 227 255 279 310
请你根据实验数据在图中作出灯泡的U－I图线。
(3) 由 图 象 得 出 该 灯 泡 的 额 定 电 压 应 为 ______V ； 这 一 结 果 大 于 1.23 V，其原因是_________________________________________。
答案 见解析
A.电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ) B.电流表A1(量程150 mA，内阻约2 Ω) C.电流表A2(量程500 mA，内组约0.6 Ω) D.滑动变阻器R1(0～20 Ω) E.滑动变阻器R2(0～100 Ω) F.电源E(电动势4.0 V，内阻不计) G.开关S和导线若干 H.待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)
实验九 测绘小灯泡的伏安特性曲线(学考)
[考纲解读] (1)会测绘小灯泡的伏安特性曲线。(2)会分析小灯泡 伏安特性曲线的变化规律。
注意事项 1.电流表外接法：本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小，因此
测量电路必须采用电流表外接法。 2.滑动变阻器应采用分压式连接 本实验要作出I-U图线，要求测出一组包括零在内的电流、电压值，
故控制电路必须采用分压接法。 3.保护元件安全：为保护元件不被烧毁，开关闭合前变阻器滑片
应位于图中的a端。加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压。
误差分析 1.由于电压表不是理想电表，内阻并非无穷大，对电路的影响会
带来误差，电流表外接，由于电压表的分流，使测得的电流值 大于真实值。 2.测量时读数带来误差。 3.在坐标纸上描点、作图带来误差。
解析 (1)滑动变阻器为分压式接法，故闭合开关前，小灯泡两端 的电压为零，调节滑动变阻器的滑片，使它靠近滑动变阻器左端 的接线柱。闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯 泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到 额定电压。 (2)与实物电路相应的电路图如图所示。 答案 (1)①左端 ②增加小灯泡两端 的电压，记录电流表和电压表的多组 数据，直至电压达到其额定电压。 (2)见解析图
2.实物连线的原则 (1)先串后并，接线到柱，注意量程和正负。 (2)对限流电路，用笔画线代替导线，从电源正极开始，把电 源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依次串联起来即 可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值 最大处)。 (3)对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电 阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端 之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低， 根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法” 部分接入该两点。
电压表分流 I测＝Ix＋IV
电阻
测量 值
R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV＜Rx， 测量值小于真实值
适用 条件
RA≪Rx
RV≫Rx
大内偏大(大电阻 小外偏小(小电阻用
口诀 用内接法测量，测 外接法测量，测量
量值偏大)
值偏小)
3.滑动变阻器两种接法的比较
限流接法
分压接法
对比说明
电路图
RR＋ER0≤U≤E